[發明專利]一種嵌入式大面積柔性敏化太陽電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201310239682.7
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103354273A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 蘭章;吳季懷
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 車世偉

1.一種嵌入式大面積柔性敏化太陽電池，其特征在于：所述柔性敏化太陽電池的面積至少為10cm×10cm；所述柔性敏化太陽電池包括電解質或空穴傳輸材料、柔性金屬箔片基板、光陽極以及對電極，所述柔性金屬箔片基板上刻蝕有凹槽狀網格，所述光陽極嵌設在柔性金屬箔片基板的凹槽狀網格內，所述電解質或空穴傳輸材料滲透進光陽板中并覆蓋在光陽極表面，形成0.1～1微米厚薄膜，所述對電極涂覆在電解質或空穴傳輸材料膜表面，一透明導電聚合物封裝于所述柔性敏化太陽電池最外層。

2.根據權利要求1所述的一種嵌入式大面積柔性敏化太陽電池，其特征在于：所述柔性金屬箔片基板為鈦箔片，且經過電化學選擇性刻蝕成具有5～20微米深度的凹槽狀網格。

3.根據權利要求1所述的一種嵌入式大面積柔性敏化太陽電池，其特征在于：所述光陽極以二氧化鈦納米材料為電子傳輸體，以CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbCl₃、CH₃NH₃PbBr₃、CH₃NH₃PbI₂Cl、CH₃NH₃PbICl₂、CH₃NH₃PbI₂Br、CH₃NH₃PbIBr₂、CH₃NH₃PbIClBr類鈣鈦礦中的至少一種，或卟啉、酞菁、釕吡啶有機染料中的一種，或CdS、CdSe、PbS、SnS、Sb₂S₃無機半導體量子點中的一種為敏化劑。

4.根據權利要求3所述的一種嵌入式大面積柔性敏化太陽電池，其特征在于：所述光陽極的厚度為4～15微米。

5.根據權利要求1所述的一種嵌入式大面積柔性敏化太陽電池，其特征在于：所述電解質具有透光性，且可見光透光率為40％～60％；所述電解質為硫氧化還原電對與碘離子的復合物、含硫氧化還原電對、碘氧化還原電對凝膠電解質中的至少一種，其中含硫氧化還原電對中的S^-/S摩爾比為10/1～2/1，碘氧化還原電對中的I^-/I₂摩爾比為10/1～2/1，硫氧化還原電對與碘離子復合物中的S^-/S摩爾比為10/1～2/1、S^-/I^-摩爾比為1/1～3/1；

所述空穴傳輸材料為2，2′，7，7′-四[N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺二芴有機小分子空穴傳輸材料、聚3，4-乙撐二氧噻吩、聚3-己(辛)基噻吩、聚乙烯咔唑聚合物空穴傳輸材料中的一種。

6.根據權利要求1所述的一種嵌入式大面積柔性敏化太陽電池，其特征在于：所述對電極具有透光性，其可見光透光率為60％～80％，電導率為500S/cm～3000S/cm；所述對電極為石墨烯薄層、聚3，4-乙撐二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸中的至少一種制備而成。

7.根據權利要求6所述的一種嵌入式大面積柔性敏化太陽電池，其特征在于：當聚3，4-乙撐二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸單獨制備對電極時，其中，噻吩基團與苯乙烯磺酸基團摩爾比1/1～5/1；當石墨烯薄層、聚3，4-乙撐二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸兩者混合制備對電極時，石墨烯與聚3，4-乙撐二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸質量比1/100～1/20。